LiPo 対 Li ion 対 LiFe バッテリーの説明

このブログでは、すべて同じリチウムファミリーに属する3つのバッテリー化学について説明します。これらのバッテリーパックの高レベルの仕様と、どこで使用できるかについて話します。 3つの例はすべてリチウムファミリーから来ており、それが私たちのLipoバッテリーパック、ライトイオンバッテリーパック、最後にLiFeバッテリーパック、または発音の仕方によってはLiFeです。 まずはこれらのバッテリーパックそれぞれの電圧について話を始めましょう。 私たちのLipoバッテリーパックの公称電圧は3.70ボルトで、Li ionバッテリーパックは3.6ボルト、LiFeバッテリーパックは驚異的な3.30ボルトです。ここですでにリチウムポリマーバッテリーパックには大きな利点があることがわかります。なぜなら、公称電圧が高いからです。これらの電圧はすべてセルあたりのもので、バッテリーパック内のセル数にこれらの電圧を掛けると、セル数が多くなくてもリチウムポリマーバッテリーパックからはるかに高い電圧を得ることができます。 次に、ボードにある2番目の値、すなわち各セルの最大電圧について話しましょう。各バッテリー化学間にはいくつかの違いがあります。注目すべき最大電圧と公称電圧の差です。最初の2つのバッテリー化学では、バッテリーパック内の各セルあたり約0.5ボルトの差があります。しかし、LiFeバッテリーパックは0.3ボルトの差しかありません。これは、バッテリーの寿命の間、100％の充電状態から20％の充電状態までの間に、LiFeバッテリーパック内の電圧降下が少ないことを示唆しています。したがって、最大電圧と公称電圧の差に関しては、これが断然優れています。 次に、3番目の仕様について話しましょう。これはボードにある絶対最小電圧です。ボードに緑色で書かれている値、Lipoは3ボルト、リチウムイオンも3ボルト、LiFeは2.5ボルトの値に決して達しないようにしてください。これらの電圧に達すると、そのバッテリーパックの寿命、つまり何年使えるかが確実に劣化し、短くなります。最初の2つのバッテリー化学ではセルあたり約3.4ボルト、最後のバッテリー化学では3.00ボルトの最低限の電圧を確保することが重要です。 次に、ボードにある次の項目、特定のバッテリーパックから放電したい最大容量について話しましょう。例えば、5000ミリアンペア時のバッテリーパックがあり、その容量の80％だけ放電したい場合、それは4000ミリアンペア時に相当します。残りの充電状態は、5000ミリアンペア時のバッテリーパックで1000ミリアンペア時となります。これらのバッテリーを使用する際に考慮すべきことであり、特にバッテリーパックの寿命に関して役立ちます。このルールを守ることで最大の寿命を得られます。幸いなことに、今日話しているすべてのリチウム系ファミリーで同じです。 次に、これらのバッテリー化学それぞれの典型的な使用例について、RCの世界でどのように適用されるかを話しましょう。まずLipoバッテリーパックについて話すと、通常は高出力の電力システムで使用されます。Lipoバッテリーパックの大きな利点は、そのサイズと重量に対して大量の電力を供給できることです。これは大量の電流を供給する必要がある高出力のシナリオに最適です。ここで話しているのは、バッテリーパックを放電できる率、つまりLipoバッテリーパックから実際に得られる電流量です。リチウムイオンバッテリーの場合、RC内での低消費電力の用途に使われます。典型的な例はRXやTX、つまり受信機バッテリーパックや送信機バッテリーパックです。ボード上のLEDライトやサウンドカードを動かす場合でも、これらの例のいずれかでリチウムイオンセルを使うことができます。長距離のラジコン飛行機やドローンでもこの特定のバッテリーパックを使うことができます。 最後にボードにあるのはLiFeです。これは特に大型のラジコン車両で多くの場所で使われています。送信機や受信機、点火システムやタービンECUでもこれらのバッテリーパックが使われています。LiFeバッテリーセルの良い点は、公称電圧が3.3ボルトで、RX用途に理想的であることです。このバッテリー化学は6ボルト公称のサーボすべてに使え、問題なく動作します。そのバッテリーパックから得られる総電圧は7.2ボルトですが、充電器から外して使い始めるとすぐにLiFeバッテリーパックの電圧に急速に下がります。 LipoとLi ionの典型的なセルについて話しましょう。リチウムポリマーバッテリーパックでよく見るセルはこの長方形の形をしています。これは3s LiPoバッテリーの例で、3層のセルが重なっているのがわかります。このタイプのセルは、ラジコン車両のクラッシュで非常に壊れやすいです。ラジコン飛行機を飛ばす場合やラジコンカーでジャンプする場合、バッテリーパックが飛び出して地面に落ちると、物理的に永久的な損傷を受ける可能性が高いことを覚えておいてください。リチウムイオンバッテリーパックは通常円筒形のセルで、一般的な構成は18650です。 最後に、この特別な特性をここに挙げた理由はこの特定のバッテリー化学のためです。バッテリー容量の20％から80％の間の休止電圧を見ると、比較的一定の電圧が見られます。これは私にとって驚きで、通常はどのバッテリー化学でも見られません。私の経験では、LiFeバッテリーパックの休止電圧は充電状態を実際に判断するためには使いません。代わりに、このバッテリーパックの使用ミリアンペア時を利用して、充電状態のどこにいるかを理解します。 次にバッテリーパックの寿命について話しましょう。Lipoバッテリーパックは3つの中で最も寿命が短く、3位です。例えば電動ダクテッドファンジェットでは、通常2～3年で新しいバッテリーパックを購入しなければなりません。理由は、新品のときと同じ性能が得られなくなり、性能が低下した状態で飛ばすことができなくなるからです。 次にリチウムイオンのランクについて話しましょう。これは実際に最も長寿命で、リチウムイオンセルからはかなりの年数使えます。これはリチウムイオンバッテリーパックの最大の利点の一つです。寿命は非常に長いです。最後にLiFeバッテリーパックはこれら3つのバッテリーパックの中で2位にランクされています。つまり、Lipoとリチウムイオンの間の寿命を持っています。 最後にメンテナンスについて話しましょう。これら3つのバッテリーパック化学はすべて、寿命を最大化するためにメンテナンスが必要です。ここで話すべきより良い言葉は「乱用による損傷」です。Lipoバッテリーパックをメンテナンスしない場合の乱用による損傷はかなり大きいです。LiFeバッテリーパックをメンテナンスしない場合の乱用による損傷は比較的少ないです。